具有高短路电流特性的D-A共聚物给体材料的理论研究北大核心CSCD

针对目前本体异质结有机太阳能电池活性层使用的给-受体(D-A)共聚物,研究对D-A给体材料的选取是设计高效有机太阳能电池的关键问题。本文分别选取了10种D单元和A单元,采用第一性原理密度泛函方法,研究了D、A单元及其相应共聚物结构和能隙的变化。结果表明:噻吩环稠合时噻吩环的个数、噻吩环与苯环稠合时苯环的个数都可以有效地调制能隙的大小;同时结构中噻吩环上S原子的位置对带隙也有一定影响。在此基础上,选取噻吩并[3,4-b]噻吩D2、双噻吩锗D6和吡咯并吡咯二酮A4为单体的三种带隙值较小的聚合物,研究了三种高短路电流给体材料P_1(PDTG-PT)、P_2(PNTz4T)、P_3(DPPTT-T)的电子结构特性。通过分析其分子链构象、Bader电荷转移和形成能,表明它们是高短路电流有机太阳能电池D-A型给体材料的理想选择。本研究为设计高短路电流有机太阳能电池D-A型给体材料提供了有价值的指导。     

金属锡促进下含氮芳杂环化合物的选择性烯丙基化反应

本文报道了金属锡粉促进下含氮芳杂环的烯丙基化反应。在氯甲酸酯存在下, 利用烯丙基溴和金属锡原位生成的烯丙基锡试剂作为亲核试剂捕捉体系中的N-酰化季铵盐, 合成了一系列烯丙基取代N-酰基杂环衍生物。反应对于咪唑, 噻唑, 吡啶, 嘧啶等含氮含硫的杂环都适用, 并且对于巴豆基溴的反应表现出良好的区域选择性。     

Fe团簇在Fe（110）表面上扩散和结构稳定性的分子动力学研究

采用嵌入原子势和分子动力学方法研究了Fe的小团簇（小于10个原子）在Fe（110）表面上的结构稳定性和扩散特性.计算结果表明体心立方结构的Fe表面,四原子和七原子团簇有较高的转变能和扩散势垒,说明这两种团簇比其他原子团簇更稳定和容易观测到.这两种团簇可能是薄膜生长过程中的临界晶核.研究了三聚体的旋转扩散和团簇扩散过程中二聚体剪切机制,发现二聚体扩散可能是Fe的小团簇在Fe（110）表面扩散的一种重要扩散方式.     

铅超薄膜在砷化镓衬底上生长量子尺寸效应研究

用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了Pb(111)超薄膜在GaAs(111)极性衬底表面上的生长过程中所表现的量子尺寸效应.研究了包括Ga截断和As截断的两种情况.研究结果发现薄膜体系的表面能、功函数和晶格驰豫随着Pb(111)超薄膜的厚度变化出现了强烈的双层振荡现象.和自由铅薄膜比较,其转折点的位置和周期的大小随着衬底及极性的不同有所变化,说明衬底电子遗漏可以在调控铅薄膜生长方面具有重要的作用.     

GaN,AlN和BN(110)表面反常弛豫的电子结构计算

在紧束缚模型框架下采用形式散射理论方法计算了具有闪锌矿结构的化合物半导体GaN,AlN和BN(110)反常弛豫表面的表面电子结构，讨论了表面弛豫对表面电子结构的影响，并将结果同GaAs(110)表面的表面电子结构作了比较.     

具有高短路电流特性的D-A共聚物给体材料的理论研究

针对目前本体异质结有机太阳能电池活性层使用的给-受体(D-A)共聚物,研究对D-A给体材料的选取是设计高效有机太阳能电池的关键问题。本文分别选取了10种D单元和A单元,采用第一性原理密度泛函方法,研究了D、A单元及其相应共聚物结构和能隙的变化。结果表明:噻吩环稠合时噻吩环的个数、噻吩环与苯环稠合时苯环的个数都可以有效地调制能隙的大小;同时结构中噻吩环上S原子的位置对带隙也有一定影响。在此基础上,选取噻吩并[3,4-b]噻吩D2、双噻吩锗D6和吡咯并吡咯二酮A4为单体的三种带隙值较小的聚合物,研究了三种高短路电流给体材料P_1(PDTG-PT)、P_2(PNTz4T)、P_3(DPPTT-T)的电子结构特性。通过分析其分子链构象、Bader电荷转移和形成能,表明它们是高短路电流有机太阳能电池D-A型给体材料的理想选择。本研究为设计高短路电流有机太阳能电池D-A型给体材料提供了有价值的指导。     

Sb吸附在InP(110)表面电子性质的理论研究

利用形式散射的格林函数方法,研究了Sb在InP(110)表面单层吸附时的电子性质．分别计算了清洁的InP(110)弛豫表面和InP(110)-Sb(1ML)体系的表面态的性质,指出了表面态和表面共振态产生的原因．所得结果与实验相符. 关键词：     

经典相空间与希尔伯特空间对比浅析

相空间是描述物体运动状态的空间。经典质点和微观粒子分别是经典物理学和量子物理学的研究对象,它们表现出来的行为不同,性质不同,描述方式大相径庭。通过对比分别介绍了它们各自状态的描述空间:经典相空间和希尔伯特空间。     

Isotropic negative thermal expansion and its mechanism in tetracyanidoborate salt CuB(CN)4

The control of thermal expansion is essential in applications where thermal stability is required from fiber optics coatings, high performance fuel cell cathodes to tooth fillings. Negative thermal expansion (NTE) materials, although rare, are fundamental for this purpose. This work focuses on studying tetracyanidoborate salt CuB(CN)₄, an interesting cubic-structure material that displays large isotropic NTE. A joint study of synchrotron x-ray diffraction, temperature-dependent Raman spectroscopy, and lattice dynamics calculations was conducted, showing that not only low-frequency optical modes (transverse thermal vibrations of N and C atoms) but also the acoustic modes (the vibrations of Cu atoms as a collective torsion of the neighboring atoms), contribute to NTE. As a result, new insights were gained into the NTE mechanism of CuB(CN)₄ and related framework materials.